题目内容
现要同时测电阻R的阻值、电源的电动势E及内阻r.给定的器材有:两个电压表和电流表,变阻器R1,电阻箱R2,待测的定值电阻R,两节串联的电池,开关S及导线若干.
(1)甲组同学设计一个如图1(a)所示的电路能够同时测电阻R、电源的电动势及内阻.调节变阻器,理想电压表V1、V2和电流表A分别测得多组U1、U2、I的数据,并作出U1-I和U2-I,图1(b),并根据图线得到电源E的电动势为3V,则内阻为______Ω.R为______Ω.(结果保留两位有效数字)
(2)若甲组同学调节图1(a)中变阻器的电阻为某值时使电压表V2读数为1.5V后固定不动,然后将电阻R更换成一只“1.5V 0.9W”的小灯泡,若已知小灯泡的伏安曲线如图2,则小灯泡的实际功率为______W.
(3)乙组同学在使用上述仪器的时候发现电流表已坏,不能够使用.但乙组同学在合理选择仪器后也能够在同一电路中测出电阻R的阻值、电源的电动势E及内阻r,请在方框中画出乙组同学完成实验的实验电路图.
【答案】分析:把电阻R看成是电源的等效内阻,那么电压表V1就可以看成是测量的电源两端电压,所以根据U1-I求解内阻,根据U2-I的斜率求解R.
作出如图u-I图线,根据交点求解灯泡的实际功率.
在测定电源的电动势和内阻实验中,我们有伏安法,安阻法,伏阻法,没有了电流表我们可以采用伏阻法,即使用电压表和电阻箱.
解答:解:(1)把电阻R看成是电源的等效内阻,那么电压表V1就可以看成是测量的电源两端电压,
所以根据U1-I得U1=0时,I=0.5A,
所以R+r=
=6Ω
根据U2-I得R=
=4.0Ω
所以r=2.0Ω
(2)作出如图u-I图线,
根据图象得交点是U=1V,I=0.5mA
所以灯泡的实际功率P=UI=0.5w
(3)没有了电流表我们可以采用伏阻法,即使用电压表和电阻箱.
设计如图:
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故答案为:(1)2.0,4.0
(2)0.5W
(3)设计如图
点评:本题考查了学生对欧姆定律和串联特点的掌握和运用,本题关键:一是分析电路图,确认电路组成、连接方式、三电表的测量对象,二是能从图象上得到相关信息
作出如图u-I图线,根据交点求解灯泡的实际功率.
在测定电源的电动势和内阻实验中,我们有伏安法,安阻法,伏阻法,没有了电流表我们可以采用伏阻法,即使用电压表和电阻箱.
解答:解:(1)把电阻R看成是电源的等效内阻,那么电压表V1就可以看成是测量的电源两端电压,
所以根据U1-I得U1=0时,I=0.5A,
所以R+r=
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根据U2-I得R=
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所以r=2.0Ω
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(2)作出如图u-I图线,
根据图象得交点是U=1V,I=0.5mA
所以灯泡的实际功率P=UI=0.5w
(3)没有了电流表我们可以采用伏阻法,即使用电压表和电阻箱.
设计如图:
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故答案为:(1)2.0,4.0
(2)0.5W
(3)设计如图
点评:本题考查了学生对欧姆定律和串联特点的掌握和运用,本题关键:一是分析电路图,确认电路组成、连接方式、三电表的测量对象,二是能从图象上得到相关信息
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